MỘT SỐ ĐIỂM MỚI TRONG TIÊU CHUẨN TCVN 5574:2018
TS. Lê Minh Long và nhóm đề tài, Viện KHCN Xây dựng
Tóm tắt: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép TCVN 5574:2012 đã được 15 năm kể từ khi ban hành và dự kiến sẽ được thay thế bởi phiên bản mới TCVN 5574:2018. Bài báo này giới thiệu một số điểm mới đáng chú ý trong Dự thảo TCVN 5574:2018.
Từ khóa: bê tông, bê tông cốt thép, kết cấu bê tôngcốt thép, mô hình biến dạng phi tuyến.
Abstract: The design standard on concrete and reinforced concrete structures has been
introduced about 15 years ago and will be expected to supersede by new version TCVN
5574:2018. This paper introduces some new aspects to be concerned in new version TCVN
5574:2018.
Keywords: concrete, reinforced concrete, reinforced concretestructures, non-linear deformation model.
1.Đặt vấn đề
Các nước tiên tiến trên thế giới như Mỹ, châu Âu, Nga liên tục soát xét và sửa đổi, cũng như thay mới nhiều tiêu chuẩn quan trọng trong lĩnh vực thiết kế kết cấu, trong đó có kết cấu bê tông và bê tông cốt thép. Thời gian soát xét, sửa đổi thường vào khoảng 3 năm một lần. Thời gian thay mới căn bản thường vào khoảng 10 đến 12 năm một lần.
Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép của Việt Nam hiện hành là TCVN 5574:2012 [1]. Theo [3], mặc dù được xuất bản năm 2012 nhưng thực chất nó đã được chuyển ngang từ TCXDVN 356:2005 [4] với toàn bộ nội dung bên trong được giữ nguyên. Bản thân tiêu chuẩn [4] đã được chuyển dịch từ tiêu chuẩn của Nga hơn 30 năm trước là SNIP 2.03.01-84* [5]. Nghĩa là chúng ta đang sử dụng tiêu chuẩn quá cũ so với sự thay đổi khoa học và công nghệ trên thế giới. Điều này gây nhiều bất cập trong quá trình thiết kế. Hơn nữa, tiêu chuẩn [1] đang quy định sử dụng các loại thép (như C-I, C-II, C-III…) theo các tiêu chuẩn cũ trước đây nên thực sự chưa gắn kết được với các tiêu chuẩn mới của Việt Nam về thép cốt bê tông hiện hành, kể cả thép dự ứng lực (ứng suất trước) như TCVN 1651:2008 [9], TCVN 6284:1997 [10, 11, 12], TCVN 6288:1997 [13]… và rất nhiều tiêu chuẩn khác được viện dẫn tới vì chúng đã được thay thế bởi những phiên bản mới nhất đã ban hành.
Vì vậy, để cập nhật các thông tin mới trong lĩnh vực thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép, [1] đã được soát xét và tiêu chuẩn mới thay thế dự kiến là TCVN 5574:2018 [2]. Tiêu chuẩn này dựa chủ yếu vào nền tảng của tiêu chuẩn Nga là SP 63.13330.2012 [6] với những cập nhật bổ sung, chỉnh sửa tới năm 2016. Với cách tiếp cận này thì sẽ không gây sáo trộn nhiều trong giảng dạy, cũng như áp dụng trong thực tế.
Trong tiêu chuẩn mới này [2], nhiều điểm mới đáng được quan tâm chý ý, như thay đổi mô hình ứng suất sang mô hình biến dạng (chấp nhận giả thiết tiết diện phẳng) khi tính toán tiết diện cấu kiện, và những điểm mới khác được trình bày dưới đây.
- Một số điểm mới trong tiêu chuẩn TCVN 5574:2018
2.1 Về cấu trúc
Toàn bộ cấu trúc trong tiêu chuẩn mới [2] không giống với cấu trúc của tiêu chuẩn cũ [1], trong đó tách biệt 3 phần riêng cho kết cấu bê tông, bê tông cốt thép không ứng suất trước và bê tông cốt thép ứng suất trước. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc áp dụng dễ dàng hơn. Toàn bộ tiêu chuẩn[2] được chia thành 11 phần và các Phụ lục, bao gồm Phạm vi áp dụng; Tài liệu viện dẫn; Thuật ngữ, định nghĩa và ký hiệu; Yêu cầu chung đối với kết cấu bê tông và bê tông cốt thép; Yêu cầu đối với tính toán kết cấu bê tông và bê tông cốt thép; Vật liệu cho kết cấu bê tông và bê tông cốt thép; Kết cấu bê tông; Kết cấu bê tông cốt thép không ứng suất trước; Kết cấu bê tông cốt thép ứng suất trước; Yêu cầu cấu tạo; Yêu cầu đối với khôi phục và gia cường kết cấu bê tông cốt thép; Tính toán kết cấu bê tông cốt thép chịu mỏi.Ngoài ra, còn có các Phụ lục từ A đến M lần lượt nói về Quan hệ giữa cấp độ bền chịu nén của bê tông với cường độ chịu nén tiêu chuẩn và cường độ chịu nén trung bình; Các biểu đồ biến dạng của bê tông (các biểu đồ biến dạng đầy đủ); Hướng dẫn áp dụng một số loại cốt thép; Tính toán chi tiết đặt sẵn; Tính toán hệ kết cấu; Tính toán cột tiết diện vành khuyên và tròn; Tính toán chốt bê tông; Tính toán công xôn ngắn; Tính toán kết cấu bán lắp ghép; Xét đến cốt thép hạn chế biến dạng ngang khi tính toán các cấu kiện chịu nén lệch tâm theo mô hình biến dạng phi tuyến; Độ võng và chuyển vị; Các nhóm chế độ làm việc của cần trục kiểu cầu và cần trục treo.
2.2 Về vật liệu
Mở rộng phạm vi áp dụng cho bê tông nặng từ B70 đến B100. Thay đổi giá trị của một số hệ số điều kiện làm việc của bê tông.
Đối với cốt thép:
Sử dụng các tiêu chuẩn thép cốt hiện hành là TCVN 1651:2008 [9] (đối với thép thanh cán nóng trơn CB240-T, CB300-T; có gân (gai) CB300-V, CB400-V và CB500-V), TCVN 6288:1997 [13](đối với dây thép vuốt (kéo) nguội cường độ thấp), TCVN 6284-2:1997 [10] (đối với dây thép kéo nguội cường độ cao); TCVN 6284-5:1997[12] (đối với thép thanh cán nóng cường độ cao có gân (gai)),TCVN 6284-4:1997 [11] (đối với cáp 7 sợi hoặc 19 sợi). Cần lưu ý là trong [11] “cáp” được gọi là “dảnh”;
Sử dụng chung một hệ số độ tin cậy (an toàn) cho cốt thép là 1,15, thay vì nhiều giá trị như trước đây. Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc lập trình cũng như đỡ nhầm lẫn trong sử dụng. Tuy nhiên là hệ số này cao hơn đối với các cốt thép có giới hạn chảy thực tế (trước kia từ 1,05 đến 1,07) và thấp hơn đối với các cốt thép có giới hạn chảy quy ước (trước kia là 1,2) dẫn tới cường độ tính toán của cốt thép giảm xuống đôi chút đối với cốt thép có giới hạn chảy thực tế và cao hơn đôi chút đối với cốt thép có giới hạn chảy quy ước;
Sự thay đổi đáng kể nằm ở các giá trị của các đặc trưng biến dạng. Trong tiêu chuẩn mới
[2] sử dụng biểu đồ biến dạng của bê tông và thép cốt dùng cho tính toán phi tuyến, còn đối với tính toán theo nội lực giới hạn thì có quy định rõ các giá trị biến dạng (kể cả biến dạng giới hạn) của bê tông và thép.
Trong tiêu chuẩn mới [2] sử dụng thuật ngữ “mô hình biến dạng phi tuyến” để chỉ mô hình biến dạng có kể đến tính chất không đàn hồi (đàn – dẻo) của bê tông và cốt thép khi nén và kéo.
Đối với bê tông khi nén, biểu đồ biến dạng đầy đủ dựa trên đường cong biến dạng đầy đủ của bê tông theo Model Code1990 [7] như trên hình 1 (các ký hiệu đã được thay đổi so với các ký hiệu trong [7]). Biểu đồ biến dạng khi kéo của bê tông cũng lấy như biểu đồ biến dạng khi kéo của nó.
https://bangtinh.shopxaydung24h.com/ban-tin/mot-so-diem-moi-trong-tieu-chuan-tcvn-55742018/